Speciation analysis of manganese in plant material by HPLC-ICP MS

The aim of thesis was evaluation of strong anion exchange chromatography (SAX) technique for separation of manganese(II) citrate, manganese(III) citrate, manganese(II) oxalate, and manganese(II) malonate and their determination by ICP MS. Due to no availability of commercial standards, the first stage was concerned on evaluation of standard preparation methodology. There was involved several parameters like: kind of used substrate, their molar ratio and storage conditions of this compounds (fridge, freezer). Prepared compounds were separated on PRP-X100 (Hamilton) anion exchange column, using ammonium phosphate, ammonium acetate or phosphate buffer as a mobile phase at pH vary from 5.5 to 7.4. Phosphate buffer at concentration 20 mmol/L and pH 5.8 allow to receive a stable background signal and well-shaped peaks. In the thesis, influence of storage time and temperature on organic compounds of manganese was evaluated. There was indicated that storage of standard by 2 weeks caused loose of species concentration about 40% or 60%, proper for fridge and freezer. Peaks of analytes occur at the same retention time and there is no possibility to separate them, even in gradient elution condition.

Celem prowadzonych badań była ocena możliwości rozdzielenia cytrynianu manganu(II), cytrynianu manganu(III), malonianu manganu(II) i szczawianu manganu(II) za pomocą chromatografii anionowymiennej (SAX) i oznaczenie tych form za pomocą techniki ICP MS. Z uwagi na brak komercyjnych wzorców dla tych związków, pierwszym etapem pracy było opracowanie metodyki ich otrzymania. Uwzględniono w niej m.in. dobór rodzaju substratów, wzajemne stosunki molowe i różne sposoby przechowywania (lodówka, zamrażarka). Otrzymane związki rozdzielano na kolumnie anionowymiennej PRP-X100 (Hamilton) testując jako fazę mobilną: fosforan amonu, octan amonu i bufor fosforanowy o różnym pH (5,5-7,4). Uzyskanie stabilnego tła oraz dobrze wykształconych pików chromatograficznych było możliwe przy zastosowaniu buforu fosforanowego o stężeniu 20 mmol/L i pH równym 5,8. W pracy opisano wpływ czasu i temperatury przechowywania na trwałość zsyntezowanych związków organicznych. Wykazano, że wzorce przechowywane już przez okres 2 tygodni zmieniają swoje stężenie o ok. 40% przy przechowywaniu w lodówce, a w przypadku przechowywania w zamrażarce o ok. 60%. Zaobserwowano, że piki pochodzące od analizowanych związków organicznych manganu występują przy tym samym czasie retencji i nie ma możliwości ich rozdzielenia, nawet przy zastosowaniu elucji gradientowej.